ASTM E399-20
Стандартный метод испытаний на вязкость линейно-упругого разрушения при плоской деформации KIC металлических материалов

Стандартный №

ASTM E399-20

Дата публикации

2020

Разместил

American Society for Testing and Materials (ASTM)

состояние

быть заменен

быть заменен

ASTM E399-20a

Последняя версия

ASTM E399-23

сфера применения

1.1 Настоящий метод испытаний охватывает определение вязкости разрушения (KIc и, дополнительно, KIsi) металлических материалов в преимущественно линейно-упругих условиях плоской деформации с использованием образцов с предварительно усталостными трещинами толщиной 1,6 мм (0,063 дюйма) или более2, подвергнутых медленному, или в особых (факультативных) случаях быстро увеличивая силу смещения трещины. Подробная информация об испытательном оборудовании, конфигурации образца и методике эксперимента приведена в приложениях. Описаны две процедуры использования экспериментальных данных для расчета значений вязкости разрушения: 1.1.1 Процедура испытания KIc описана в основной части настоящего стандарта на испытания и является обязательной частью процедуры испытаний и представления результатов для этого метода испытаний. Процедура испытания KIc основана на росте трещины до 2 % ширины образца. Это может привести к увеличению кривой сопротивления вязкости разрушения в зависимости от размера образца, при этом более крупные образцы дают более высокие результаты вязкости разрушения. 1.1.2 Процедура испытания KIsi описана в Приложении X1 и является дополнительной частью настоящего метода испытаний. Процедура испытания KIsi основана на фиксированной величине расширения трещины 0,5 мм, поэтому KIsi менее чувствителен к размеру образца, чем KIc. Эта менее чувствительная к размеру вязкость разрушения, KIsi, в данном методе испытаний называется нечувствительной к размеру. Приложение X1 содержит дополнительную процедуру для переинтерпретации протокола испытания на принудительное перемещение, записанного в рамках данного метода испытаний, для расчета дополнительного значения вязкости разрушения, KIsi. ПРИМЕЧАНИЕ 1 — Испытания на вязкость разрушения при плоской деформации материалов толщиной менее 1,6 мм (0,063 дюйма), которые являются достаточно хрупкими (см. 7.1), могут проводиться с использованием других типов образцов (1).3 Для таких тонких образцов не существует стандартного метода испытаний. материалы. 1.2 Этот метод испытаний разделен на две части. В первой части приводятся общие рекомендации и требования к проведению испытаний, а также конкретные требования к процедуре испытаний KIc. Вторая часть состоит из приложений, которые содержат конкретную информацию о конструкции датчиков смещения и нагружающих приспособлений, особых требованиях к отдельным конфигурациям образцов и подробных процедурах предварительного усталостного растрескивания. Приводятся дополнительные приложения, в которых приводятся конкретные процедуры испытаний на бериллий и испытания на быструю силу, а также процедура испытаний KIsi, которая обеспечивает дополнительную процедуру анализа данных испытаний, собранных в рамках процедуры испытаний KIc. 1.3 Общая информация и требования, общие для всех конфигураций образцов: Раздел Справочные документы 2 Терминология 3 Коэффициент интенсивности напряжения 3.1.1 Вязкость разрушения при плоской деформации 3.1.2 Ориентация плоскости трещины 3.1.4 Краткое описание метода испытаний 4 Значение и использование 5 Значение 5.1 Меры предосторожности 5.1.1 – 5.1.5 Практическое применение 5.2 Аппаратура (см. также 1.4) 6 Натяжная машина 6.1 Усталостная машина 6.2 Нагрузочные приспособления 6.3 Измерение смещения, измерение 6.4 Размер образца, конфигурация и подготовка (см. также 1.5) 7 Оценка размеров образца 7.1 Стандарты и Альтернативные конфигурации образцов 7.2 Стартовые надрезы усталостной трещины 7.3.1 Предварительное усталостное растрескивание (см. также 1.6) 7.3.2 Расширение трещины за пределы стартовой надрезки 7.3.2.2 Общая процедура 8 Измерение толщины образца 8.2.1 Ширина 8.2.2 Размер трещины 8.2.3 Угол плоскости трещины 8.2.4 Скорость загрузки образцов при испытаниях 8.3 Протокол испытаний 8.4 Расчет и интерпретация результатов 9 Анализ протоколов испытаний 9.1 Требования к достоверности Pmax/PQ 9.1.3 Требования к достоверности размеров образцов 9.1.4 Отчетность 10 1 Этот метод испытаний находится под юрисдикцией Комитета ASTM E08 по усталости и разрушению и является прямой ответственностью Подкомитета E08.07 по механике разрушения. Текущее издание утверждено 1 января 2020 г. Опубликовано в апреле 2020 г. Первоначально утверждено в 1970 г. Последнее предыдущее издание утверждено в 2019 г. под номером E399–19. DOI: 10.1520/E0399-20. 2 Дополнительную информацию, касающуюся испытаний алюминиевых сплавов на вязкость разрушения, см. в Методике B645. 3 Номера, выделенные жирным шрифтом в скобках, относятся к списку ссылок в конце настоящего стандарта. Авторские права © ASTM International, 100 Barr Harbour Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959. США Этот международный стандарт был разработан в соответствии с международно признанными принципами стандартизации, установленными в Решении о принципах разработки международных стандартов, руководств и рекомендаций, выпущенном Комитетом Всемирной торговой организации по техническим барьерам в торговле (ТБТ). 1 Раздел Точность и погрешность 11 1.4 Особые требования, относящиеся к испытательному оборудованию: Двухконсольный измеритель перемещения Приложение А1 Приспособления для испытаний Приложение А2 Приспособление для загрузки образцов на изгиб Приложение А2.1 Компактная скоба для загрузки образцов Приложение А2.2 1.5 Особые требования, относящиеся к отдельным конфигурациям образцов: Образец на изгиб SE(B) Приложение A3 Компактный образец C(T) Приложение A4 Компактный образец в форме диска DC(T) Приложение A5 Образец на растяжение в форме дуги A(T) Приложение A6 Образец на дугообразный изгиб A(B) Приложение A7 1,6 Особые требования, связанные со специальными процедурами испытаний: Образцы KIc и KIsi на усталостное растрескивание Приложение A8 Испытание бериллия горячим прессованием Приложение A9 Испытание на быструю силу Приложение A10 Определение KIsi Приложение X1 1.7 Значения, указанные в единицах СИ, следует рассматривать как стандарт. Значения, указанные в скобках, предназначены только для информации. 1.8 Настоящий стандарт не претендует на решение всех проблем безопасности, если таковые имеются, связанных с его использованием. Пользователь настоящего стандарта несет ответственность за установление соответствующих мер безопасности, охраны труда и окружающей среды, а также определение применимости нормативных ограничений перед использованием. 1.9 Настоящий международный стандарт был разработан в соответствии с международно признанными принципами стандартизации, установленными в Решении о принципах разработки международных стандартов, руководств и рекомендаций, изданном Комитетом Всемирной торговой организации по техническим барьерам в торговле (ТБТ).

ASTM E399-20 Ссылочный документ

• ASTM B645 Стандартная практика испытаний алюминиевых сплавов на вязкость разрушения при плоской деформации
• ASTM B909 Стандартное руководство по испытанию на вязкость разрушения при плоской деформации алюминиевых изделий без снятия напряжений
• ASTM E177 Стандартная практика использования терминов «точность» и «предвзятость» в методах испытаний ASTM
• ASTM E1820 Стандартный метод испытаний для измерения вязкости разрушения
• ASTM E1823 Стандартная терминология, относящаяся к испытаниям на усталость и разрушение
• ASTM E1921 Стандартный метод испытаний для определения эталонной температуры To для ферритных сталей в переходном диапазоне
• ASTM E1942 Стандартное руководство по оценке систем сбора данных, используемых при испытаниях на циклическую усталость и механику разрушения
• ASTM E3076 Стандартная практика определения наклона линейной области протокола испытаний
• ASTM E337  Стандартный метод измерения влажности с помощью психрометра (измерение температуры по влажному и сухому термометру)
• ASTM E4 Стандартные методы принудительной проверки испытательных машин
• ASTM E456  Стандартная терминология, касающаяся качества и статистики
• ASTM E691 Стандартная практика проведения межлабораторного исследования для определения точности метода испытаний
• ASTM E8/E8M Стандартные методы испытаний металлических материалов на растяжение

ASTM E399-20 История

• 2023 ASTM E399-23 Стандартный метод испытаний линейно-упругой вязкости разрушения металлических материалов при плоской деформации
• 2022 ASTM E399-22 Стандартный метод испытаний линейно-упругой вязкости разрушения металлических материалов при плоской деформации
• 2020 ASTM E399-20a Стандартный метод испытаний линейно-упругой вязкости разрушения металлических материалов при плоской деформации
• 2020 ASTM E399-20 Стандартный метод испытаний на вязкость линейно-упругого разрушения при плоской деформации KIC металлических материалов
• 2019 ASTM E399-19 Стандартный метод испытаний на вязкость линейно-упругого разрушения при плоской деформации KIC металлических материалов
• 2017 ASTM E399-17 Стандартный метод испытаний линейно-упругой вязкости разрушения при плоской деформации KIc металлических материалов
• 2012 ASTM E399-12e3 Стандартный метод испытаний линейно-упругой вязкости разрушения при плоской деформации KIc металлических материалов
• 2012 ASTM E399-12e2 Стандартный метод испытаний линейно-упругой вязкости разрушения при плоской деформации KIc металлических материалов
• 2012 ASTM E399-12e1 Стандартный метод испытаний линейно-упругой вязкости разрушения при плоской деформации KIc металлических материалов
• 2012 ASTM E399-12 Стандартный метод испытаний линейно-упругой вязкости разрушения при плоской деформации K Ic металлических материалов
• 2009 ASTM E399-09e2 Стандартный метод испытаний линейно-упругой вязкости разрушения при плоской деформации Ic металлических материалов
• 2009 ASTM E399-09e1 Стандартный метод испытаний линейно-упругой вязкости разрушения при плоской деформации K Ic металлических материалов
• 2009 ASTM E399-09 Стандартный метод испытаний линейно-упругой вязкости разрушения при плоской деформации K Ic металлических материалов
• 2008 ASTM E399-08 Стандартный метод испытаний линейно-упругой вязкости разрушения при плоской деформации K Ic металлических материалов
• 2006 ASTM E399-06e2 Стандартный метод испытаний линейно-упругой вязкости разрушения при плоской деформации K Ic металлических материалов
• 2006 ASTM E399-06e1 Стандартный метод испытаний линейно-упругой вязкости разрушения при плоской деформации KIc металлических материалов
• 2006 ASTM E399-06 Стандартный метод испытаний линейно-упругой вязкости разрушения при плоской деформации K Ic металлических материалов
• 2005 ASTM E399-05 Стандартный метод испытаний на вязкость линейно-упругого разрушения при плоской деформации KIC металлических материалов
• 1990 ASTM E399-90(1997) Стандартный метод испытаний вязкости разрушения металлических материалов при плоской деформации